施工组织设计报告参考.doc

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1、目 录1 工程概况12 施工条件22.1 交通条件22.2 施工场地条件22.3 水文气象22.4 建筑材料和水电供应条件32.5 工程特性43 施工导流53.1 施工导流特点53.2 导流设计标准53.3 施工导流方式63.4 导流程序63.5 导流建筑物布置73.6 导流建筑物设计83.7 截流143.8 导流隧洞下闸封堵、水库蓄水与下游供水164 料源选择与开采184.1 混凝土骨料184.2 块石料225 施工交通235.1 对外交通运输235.2 场内交通256 施工工厂设施286.1 砂石加工系统规划286.2 混凝土生产系统306.3 综合加工厂、机械及汽车修配停放场316.4

2、施工供水326.5 施工供电347 施工总布置397.1 施工布置条件397.2 施工总布置397.3 土石方平衡及弃渣规划417.4 排水规划448 施工总进度468.1 施工总进度编制原则和依据468.2 施工总进度计划468.3 主要技术供应488.4 各标进度计划499 分标规划529.1 分标依据529.2 分标原则529.3 各工程的相互关系及施工进度要求539.4 主体工程分标方案优缺点5510 大坝土建标施工5710.1 标段范围及概况5710.2 施工布置5910.3 施工程序及控制性进度6110.4 施工方法6310.5 弃渣规划8110.6 主要施工机械8211 引水发电

3、系统土建标施工8311.1 标段范围及概况8311.2 施工布置8311.3 施工程序及控制性进度8911.4 施工方法9311.5 弃渣规划11011.6 主要施工机械设备11112 机电安装标施工11312.1 标项包括的范围及概况11312.2 施工布置11312.3 控制性进度11312.4 安装方法11413 施工期环境保护11513.1 水质保护11513.2 环境空气质量保护11513.3 噪音防护11613.4 水土保持11614 施工安全保护11714.1 施工安全管理目标11714.2 施工安全保证体系11714.3 施工安全组织措施11814.4 施工安全技术措施1201

4、5 问题和建议127 前 言按照湖北省能源集团房县水利水电发展有限公司(以下简称房县发展公司)对总进度的初步安排,计划于2007年10月进行截流,工期十分紧迫。由于时间紧,虽然三里坪水利枢纽的工程规模、工程总体布置、建筑物形式以及施工导流等重大技术问题已基本明确,但还未经审定。根据导流隧洞已通水及坝肩开挖已部分施工的现状,为满足房县发展公司对总进度的要求,长江水利委员会长江勘测规划设计研究院(以下简称长江设计院)受房县发展公司的委托,承担本工程的施工规划工作。根据前期工作已全面铺开,临时工程已招标实施,部分主体工程施工也已开始的实际情况,针对本工程施工的特点及难点,按照水利水电工程施工规划编制

5、导则(SDJS16-88(试行)的要求,在本工程已有设计成果的基础上,根据初步设计阶段所提供的基础资料和市场信息进一步优化与加深设计,落实选定施工方法及相应的施工工期,并根据项目实施与管理的要求,对主体工程施工作出控制性规划与安排。1 工程概况南河发源于大神农架东南麓的韭菜垭子,由西南向东北流经神农架林区、房县、保康、谷城四县区,在谷城县下游5km汇入汉江,南河干流长267km,流域面积6497km2。 三里坪水利水电枢纽位于湖北省房县,坝址座落在汉江中游一级支流南河中段三里坪村下游约1.3km的链子崖处,距房县县城近50km、至河口129km,是南河流域干流梯级开发中的骨干工程,地理坐标为东

6、经1105639,北纬31588。大坝总库容4.99亿m3,正常蓄水位416.0m,相应库容4.72亿m3,调节库容2.11亿m3,最大坝高133m,电站装机70MW,本工程开发任务以防洪、发电为主,兼顾灌溉。按中华人民共和国国家标准防洪标准(GB5020194)和水利水电工程等级划分及洪水标准(SL2522000)的有关规定,本工程为等大(2)型工程,主要建筑物为2级,次要建筑物为3级。因此大坝、泄洪建筑物等级为2级,电站厂房、消能建筑物等级为3级。枢纽由碾压混凝土双曲拱坝、泄洪消能建筑物、电站厂房组成。拦河大坝坝高133.00 m,坝轴线长284.62m,坝顶高程420m,河床建基面高程2

7、87.00m。泄洪建筑物采用坝身泄洪,设有两个中孔,三个表孔,中、表孔相间布置。电站采用坝下右岸引水式地下厂房,输水线路采用直径5.50 m钢筋混凝土隧洞接一岔二压力钢管的布置形式,压力钢管直径为3.2 m,电站主要建筑物由右岸坝肩岸塔式进水口、引水隧洞、主厂房洞室群、尾水洞、尾水渠等组成,电站装机2台,单机容量35MW,总装机容量为70MW。2 施工条件2.1 交通条件三里坪水利枢纽工程位于房县境内的南河干流上。房县县城处在316国道与209国道的交叉处,县城沿国道东行可至襄樊、武汉,西行可至竹山、陕西,南行至恩施、湖南,北行至十堰、河南等地。襄渝铁路通过距房县124km处的石花镇。三里坪工

8、程距房县县城50km,距石花镇134km。工地现有一条简易公路,从坝址下游约500m处的李子沟口至梅花山与316国道相接,长约30km,作为对外交通主干线,对其进行扩宽加固后,可满足施工期运输要求。2.2 施工场地条件坝址两岸地形基本对称,河床右岸分布有宽1050m不等的滩地,滩面高程303.0305.5m,河谷深切,谷坡陡峻,两岸山脊高程500600m,河床高程302305m,谷宽5070m,相对高差200300m,河谷高宽比为51。岸坡左陡右缓,左岸坡角70左右,右岸高程350m以上稍缓,坡角近60。坝址区附近地形狭窄,可供布置施工场地极其有限。坝址左岸上游三道坪,下游土地岭、李子沟口等地

9、,零星分布有级阶地或堆积阶地,阶地上堆积砂砾石层及粘性土,具二元结构,形成阶地与河漫滩。主要场地集中在以下部位:其一是坝址右岸下游滩地和缓坡阶地;其二是左岸沿李子沟上行,李子沟右岸有零星缓坡阶地可作为主要施工场地。2.3 水文气象(1) 水 文根据坝址径流特性资料分析,从10月至翌年3月为枯水期,410月为丰水期。主汛期79月多年平均径流量占全年的40.2%。(2) 气 象三里坪坝址属副热带气候区,雨量充沛、气候温和,据房县气象站资料记载:年平均气温14.3,极端最高气温40.4(1966年7月20日),极端最低气温-17.6(1977年1月30日)。年平均相对湿度75%,历年最大风速19m/

10、s(1973年2月1日)。坝址水文、气象资料见表2-1至表2-2。表2-1 多年逐月气温资料统计表项 目1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月全年月平均气温()1.94.08.415.019.423.425.825.120.315.09.03.714.3极端最高气温()19.424.332.03537.938.941.439.340.332.028.620.441.4极端最低气温()-17.6-9.0-5.5-1.02.911.113.713.36.6-1.3-5.6-15.6-17.6相对湿度(%)71697172747580798079777475表2-2 多年逐月降水资料

11、统计表项 目1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月全年月平均降水量(mm)10.916.230.067.999.4123.3136.3131.1100.369.829.111.4832.7一日最大降水量(mm)15.825.130.056.659.578.884.3139.663.349.458.910.1139.60.1mm降水日数5101014149141311108812.610mm降水日数2455654213125mm降水日数1233192.4 建筑材料和水电供应条件工程施工所需主要建筑材料。木材、油料可当地供应,水泥、粉煤灰、钢材、炸药均需外购。工程所需当地天然材料主

12、要为砂、石骨料。根据本阶段的地质勘察成果,石料储量较丰富,且距离坝址较近,质量满足混凝土人工骨料及堆石料要求。石料场主要分布在右坝肩及南河左岸的李子沟口下游。经水质分析,南河及坝址附近李子沟河水可直接用于施工或经处理后可满足生产、生活用水要求。施工期施工供电,考虑从青峰变电站接线,架设线路等级为35kv的施工专用输电线路至工地变电所。输电线路长约22km。2.5 工程特性(1) 工程特点根据工程总体布置、施工导流程序及地形地质条件,本工程施工具有以下主要特点:工程施工场地狭窄,大坝及引水建筑物施工场地主要在右岸;左岸无上坝及下基坑道路,须从右岸借道、转料施工;下游已建寺坪电站的调度运行水位对本

13、工程的施工及临时工程影响大;大坝施工工期紧,施工强度高,左右岸施工干扰大,施工期度汛受已建成的临时工程制约。(2) 主要工程量主体及导流工程主要工程量汇总见表2-3。表2-3 主体及导流工程主要工程量汇总表项目土石方明挖(万m3)土石方洞挖(万m3)土石方填筑(万m3)混凝土防渗墙喷混凝土钢筋钢材锚杆帷幕灌浆接触灌浆固结灌浆回填灌浆(万m3)(万m3)(m3)(t)根(万m)(万m2)(万m)(万m2)导流工程21.120.4224.581.210.150.380.08大坝工程32.971.1847.1932529897972.552.680.53电站厂房工程4.529.733.731989.

14、17235414784合计58.6111.3324.5850.921.212314.175343155812.550.153.060.613 施工导流3.1 施工导流特点(1) 地形条件南河自南向东流经坝址,在平面上呈向南倒置的“U”字型,流向与岩层走向近于直交,属“U”型横向河谷。坝址两岸坡顶山脊绵延,河谷深切,两岸地形较对称,谷坡陡峻,两岸山脊高程500600m,河床高程300305m,相对高差200300m。(2) 水文条件目前工程建设情况是南河水位已由上游围堰截断、导流隧洞已经通水、下游寺坪水电站已蓄水至高程305m左右。在大坝上游围堰与厂房之间,仅有李子沟冲沟汇入,该冲沟汇水面积约2

15、0km2。(3) 下游寺坪水库蓄水下游寺坪水电站已建成,投入正常运行。寺坪水库正常蓄水位为315.0m,其库尾水位已到达三里坪坝址,对三里坪工程施工影响较大。为确保三里坪工程安全顺利进行,在进行施工导流水利学计算时,除厂房围堰的挡水位按寺坪库水位306m考虑外(需要业主与有关单位协调),其余大坝上、下游围堰、大坝度汛水位等的计算,下游水位均按寺坪水库正常蓄水位315.0m考虑。3.2 导流设计标准3.2.1 导流建筑物等级三里坪水利水电工程为等大(2)型工程。大坝为2级建筑物,发电引水建筑物和电站厂房为3级建筑物。根据水利水电工程施工组织设计规范(SL303-2004),大坝上、下游河床主围堰

16、和导流隧洞为4级临时建筑物,厂房出口围堰为4级临时建筑物。3.2.2 导流设计标准大坝上、下游土石围堰的导流标准为104月10%洪峰流量495m3/s。在计算上、下游围堰的挡水水位时,下游水位均按寺坪水库正常蓄水位315.0m考虑。导流隧洞设计标准为:在大坝预留缺口联合泄洪条件下,设计流量为全年5%洪峰流量Q=2470m3/s。厂房围堰为土石围堰,其挡水时段为枯水期114月,设计标准为114月10%洪水Q=347m3/s,挡水水位按306.0m考虑,要求业主与寺坪水电站业主按此挡水水位协调寺坪水库的水位运行调度。3.3 施工导流方式根据三里坪水利枢纽工程特点以及水文、地质条件,结合下游寺坪水电

17、站的运行工况,经初步设计论证,最终确定施工导流方案为大坝上、下游主围堰一次性拦断河流,隧洞泄流围,堰枯水期挡水,汛期大坝过流的施工导流方式。3.4 导流程序2007年10月前,导流隧洞具备通水条件。2008年10月1日,工程截流,地下厂房施工支洞同时开始开挖。11月底围堰闭气,基坑开始抽水。2008年1月初,地下厂房开始开挖。1月中旬,大坝基坑开挖完成,开始浇筑垫层砼。5月底,大坝中间缺口上升至高程340m,两岸坝体上升至高程345m。汛期停止坝体浇筑。9月底,地下电站主厂房开挖完成,开始砼浇筑和金属结构埋件安装。10月初,大坝砼浇筑恢复施工,11月底坝面最低高程达到360m。2009年2月,

18、高程360m以下坝体接缝灌浆完成,导流隧洞开始封堵;4月底完成中孔弧门安装及调试。9月底,坝体浇筑至坝顶高程420m,同时,地下厂房土建工程完成,开始机组安装。12月底,高程380m以下坝体接缝灌浆完成,水库开始下闸蓄水。2010年2月底,坝体接缝灌浆全部完成。7月初,第一台机组发电。7月底第二台机组发电,工程完工。3.5 导流建筑物布置本枢纽导流建筑物主要有导流隧洞、大坝上下游围堰和厂房围堰。(1) 导流隧洞布置南河自南向东流经坝址,在平面上呈向南倒置的“U”字型,设计考虑了左、右岸布置方案。由于右岸为凸岸,山体雄厚,导流隧洞在该岸可直线布置,工程量较省,同时与主体建筑物的布置及施工也不发生

19、矛盾与干扰,因此,选择导流隧洞在右岸布置。导流隧洞在右岸布置主要考虑进出口位置,根据本工程所处位置的地形地质条件及枢纽建筑物总布置,同时考虑出口水流要比较顺畅并不影响厂房施工,将导流隧洞出口位置选择在厂房下游;进口位置主要考虑满足工程施工要求,并使工程量最省,进口布置距混凝土拱坝轴线约442m。导流隧洞轴线方向NE27。(2) 大坝上游土石围堰大坝上游土石围堰的布置必须满足大坝基础开挖要求。根据大坝基础开挖图和大坝上游土石围堰的底部宽度,确定上游围堰轴线布置在距大坝轴线310m处,与河床基本垂直。(3) 大坝下游土石围堰下游围堰布置在南河与李子沟交汇点上游,并兼做施工期临时道路,下游围堰轴线距

20、大坝轴线375m。(4) 厂房围堰厂房围堰的布置原则为在满足厂房尾水渠干地施工的前提下,尽量减少对河床泄流通道的占压,为便于泄流,需对河床对岸的砂卵石漫滩进行适当开挖。厂房围堰布置于尾水渠出口,呈“U”形,围堰轴线长203m。3.6 导流建筑物设计3.6.1 导流隧洞(1) 导流隧洞地质条件导流隧洞呈直线布置,进、出口埋深约40m,洞长280m时最大埋深244.0m,并向进出口两端埋深呈对称性减少,埋深50150m洞长占总长的2/3。导流洞自进口向出口穿越1sl1泥质条带灰岩、豆状灰岩,1sp2粉砂质、钙质页岩夹粉砂岩,1sp1中厚厚层粉砂岩,跨越三道坪背斜倾伏端轴部,斜切岩层,以进口洞深约1

21、70m为中心,向两头进、出口岩层重复出现。其中心部位为1sj2薄层灰岩夹页岩,两端分别为1sp1、1sp2及1t1地层,近出口岩层为1t2泥质条带灰岩与1sl1厚中厚层白云岩夹灰岩。岩层走向与洞轴线方向夹角4080,隧洞轴线剖面岩层视倾角在进口段0170m较陡,倾角达6080,出口段洞深长380m,视倾角仅40。桩号0+0000+025为进口引渠段。地面高程307m330m,自然坡角45,进口坡向与岩层倾角斜交,为反向斜交坡。边坡岩体为1t中厚厚层泥质条带灰岩组成,反倾向裂隙、顺坡向构造裂隙不发育。进口明渠段两侧坡向与岩层倾向斜交,桩号0+0250+060洞段。地面高程330m375m,埋深2

22、3.068.0m,为1t1中厚厚层泥质条带灰岩,岩层倾角大于60,泥质条带呈不规则分布,层间结合较牢固,岩石强度高,岩体纵波速度VP5000m/s,(类比PD05),岩体透水性微弱,其透水率类比坝址同类地层,洞室埋深为洞径的39倍,坚固系数达6.5以上,为层状1类洞室围岩。局部可能存在顺层面溶蚀,卸荷张裂隙等结构面的填泥及泥化夹层窄缝,在1t1与1sp2接触带部位导流洞洞顶可能存在渗水、滴水,并产生沿缓倾裂隙切割体的掉块。桩号0+0600+325洞段,地面斜坡高程375.0m560.0m,埋深60150m,为洞径的920倍,隧洞围岩为粉砂质页岩、粉砂岩及薄层灰岩夹页岩,其中1sp1厚层粉砂岩岩

23、性坚硬,分布洞长占该段的35%左右。而1sp2粉砂质、钙质页岩夹薄层粉砂岩,1sj2薄层灰岩夹页岩,岩石致密,透水性微弱,该洞段岩体为层状,软硬相间岩石组成,粉砂岩/粉砂质页岩及薄层灰/页岩多呈突变接触,层面裂隙较发育,结合能力较差,局部层面存在起伏的层间错动风化夹层,延展性差、厚度小于0.5cm。该洞段粉砂岩与粉砂质页岩的缓倾角闭合裂隙较发育。桩号0+3250+550洞段,地表斜坡高程505340m,隧洞埋深20036m,埋深h=529B(洞宽),隧洞围岩为1t1+2泥质条带灰岩,豆状灰岩,1sl1厚中厚层结晶白云岩夹灰岩或白云质灰岩,岩层泥质条带、缝合线结合较紧密,软弱夹层少见,而1t1顶

24、部厚层豆状灰岩与1sl1的厚层白云岩夹白云质灰岩组成的岩体完整,岩石强度高,湿抗压强度60100MPa,弹模5.26.36104MPa,纵波速度6000m/s以上。泥质条带灰岩、豆状灰岩与串珠状灰岩酸不溶物含量较高,类比同类岩石,其含量20%。深部岩溶不发育,岩体透水性较差,新鲜岩体透水率q35Lu。岩石坚固系数6.26.4。出口洞脸边坡为顺向坡,岩层倾角达70左右,边坡岩体较完整,自然坡角陡峻,出口处在河岸地形切割较深,陡岩卸荷裂隙较发育。 (2) 导流隧洞断面与布置型式从地质条件、施工条件、大坝施工进度要求等方面考虑,选取导流隧洞为圆拱直墙型,底宽7m,高9m,顶拱半径4.04m,中心角1

25、20,净过水断面58.89m2。隧洞设计进口底板高程306m,出口底板高程304m,洞身长约531.77m,隧洞纵坡3.76。(3) 导流隧洞进水口设计隧洞进口设岸塔式进水塔,外接喇叭口。进水塔外框尺寸为7m13.5m,塔顶设计高程330m,闸门拼装平台318m。进水口采用单孔型式。(4) 导流隧洞进、出口明渠设计导流隧洞进、出口明渠岩石开挖边披为1:0.31:0.5。导流隧洞进口直接由喇叭口与河床相接。对导流洞进口边坡进行喷锚支护,根据岩石稳定情况,增设随机锚杆,锚杆长3m,采用直径为25mm级钢筋,具体布置现场确认。导流隧洞出口以10m长扩散段,扩散段底板及翼墙用1.5m厚钢筋混凝土衬砌。

26、扩散段下游接20m长抛块石防护。对导流洞出口边坡进行喷锚支护,根据岩石稳定情况,增设随机锚杆,锚杆长3m,采用采用直径为25mm级钢筋,(5) 隧洞洞身段衬护结构设计原设计如下:桩号0+0000+030和0+4450+538洞段采用1.0m厚钢筋混凝土衬砌。0+0300+445洞段底板采用厚度30cm砼找平,砼标号为C25;局部不稳定岩块采用喷混凝土与悬吊式砂浆锚杆加固,锚杆直径25mm,锚杆按最优方向布置,锚入稳定围岩2m,喷混凝土标号C25,厚20cm;整体稳定性较差的围岩采用系统锚杆支护。锚杆垂直结构面呈菱形布置,间距150cm,锚杆直径25mm,锚杆深入围岩2m,钢筋网间距20cm,钢

27、筋直径8mm。喷混凝土标号C25,厚20cm。2007年2月,根据当时导流隧洞施工状况以及工程进度安排,为保证导流洞能如期投入使用和安全运行,对导流隧洞存在的问题提出了如下处理措施:对导流隧洞洞身进口段进行固结灌浆,固结灌浆范围为桩号0+0000030,最大灌浆压力0.7MPa,孔间排距均为2m。桩号0+0000+010孔深深入围岩10m;桩号0+0100+020、0+0250+030孔深深入围岩5m;桩号0+0200+025按原有固结灌浆要求进行,并补充底板固结灌浆,孔深深入围岩5m。除洞身进口5m范围外,其余断面均设置排水孔。排水孔直径为4256mm,按33m布置,伸入围岩内2m。边墙排水

28、孔水平向下倾斜5,其余部位排水孔垂直于衬砌面布置。有衬砌的洞段,排水孔须穿过衬砌层,开口于洞内,以利于排水。按围岩类别及岩质类型对导流隧洞洞身沿线处理措施如下: 桩号0+0000+030洞段围岩(类)为寒武系下统天河板组中厚厚层泥质条带灰岩夹豆状灰岩,泥质条带呈不规则分布,层间结合较牢固,岩石强度高,岩体纵波速度Vp5000m/s,岩体透水性微弱,新鲜岩体透水率q3Lu。该段已完成厚1m(其中桩号0+0250+030为0.5m)的全断面钢筋混凝土衬砌,衬砌型式为:顶拱及边墙补充设置长6m的深锚杆,锚杆采用采用直径为25mm级钢筋,间排距为22m。 桩号0+0300+110洞段,地质情况同,衬砌

29、型式为:顶拱及边墙喷厚8cm混凝土(标号C25),底板衬砌为厚50cm的混凝土,对局部不稳定围岩进行随机锚杆支护,锚杆长3m,采用直径为25mm级钢筋,具体布置现场确认。 桩号0+1100+150洞段,岩体穿越寒武系下统石牌组地层,总体上岩体新鲜、完整,属类围岩。但在寒武系下统石牌组地层中发育倾下游小断层,断层与岩层层面组合形成楔型结构体 ,形成不利结构组合,但其范围一般10m左右。在寒武系下统天河板组下段下部与寒武系下统石牌组上段接触带部位洞顶存在渗水或滴水,上、下游洞壁发生块体塌滑,但规模较小、范围有限。衬砌型式为:顶拱及边墙进行喷锚支护,喷混凝土(标号C25)厚10cm,锚杆长3m,采用

30、直径为25mm级钢筋,间排距为22m;底板衬砌为厚50cm的混凝土。 桩号0+1500+170洞段,岩体穿越寒武系下统石牌组地层,裂隙(倾向351、倾角58)与岩层层面组合已形成不稳定结构块体,局部已塌方,但岩体新鲜,属类围岩。衬砌型式为:顶拱及边墙进行喷锚支护,喷混凝土(标号C25)厚15cm,锚杆长3m,采用直径为25mm级钢筋,间排距为22m;底板衬砌为50cm厚的混凝土。 桩号0+1700+178洞段,地质情况及衬砌型式同。 桩号0+1780+240洞段,岩体穿越寒武系下统水井沱组地层,总体上岩体新鲜、完整,属类围岩。衬砌型式同。 桩号0+2400+260洞段,岩体穿越寒武系下统水井沱

31、组地层,为背斜核部,曾发生垮塌。衬砌型式同。 桩号0+2600+330洞段,地质情况及衬砌型式同。 桩号0+3300+405洞段,地质情况同(3),桩号0+400左右曾发生垮塌,衬砌型式同。 桩号0+4050+445段,隧洞围岩为寒武系下统天河板组泥质条带灰岩、豆状灰岩,岩层结合较紧密,岩石强度较高。衬砌型式同。 桩号0+4450+490段,隧洞围岩为寒武系下统天河板组泥质条带灰岩、豆状灰岩,该段存在顺层溶缝或溶蚀填泥,洞顶发生掉块、结构块体塌落与边墙产生小范围塌方,但洞段整体较稳定。衬砌型式为:顶拱及边墙进行喷锚支护,喷混凝土(标号C25)厚10cm,锚杆长3m,采用直径为25mm级钢筋,间

32、排距为22m;隧洞全断面进行钢筋混凝土衬砌,衬砌混凝土厚100cm。 桩号0+4900+512.77段,岩体穿越寒武系下统天河板组地层,属类围岩,衬砌型式同。 桩号0+512.770+537.77段,地质情况同。该段采用0.7m厚全断面钢筋混凝土衬砌。3.6.2 上、下游土石围堰(1) 地质条件围堰轴线处河床覆盖层为砂砾石层,厚度10.111.5m,相应基岩面高程为295.36293.95m,其渗透系数K=5.310-2cm/s,砂砾石层下伏基岩为 1sj1+2薄层灰岩夹页岩及疙瘩状灰岩,岩体透水性微弱,为坝址相对隔水层之一,透水率q2Lu。(2) 围堰型式及断面结构大坝上、下游围堰均为土石围

33、堰。围堰采用塑性混凝土防渗墙防渗,防渗墙墙体厚度为0.6m。上游土石围堰设计挡水水位为325.75m,考虑风浪高和安全超高,确定堰顶高程为327.0m。围堰顶宽8m,迎水坡为12.25,背水坡为11.75。下游土石围堰设计挡水水位为315.0m,堰顶高程为317.0m。围堰顶宽8m,迎水坡为12.25,背水坡为11.75。上、下游土石围堰堰体填料为石渣混合料。3.6.3 厂房尾水围堰(1) 地质条件厂房尾水围堰轴线处河床覆盖层为砂砾石层,厚度9.511.5m,相应基岩面高程为280289.5m,其渗透系数K=5.310-2cm/s,砂砾石层下伏基岩为1sl1+2薄层白云岩及灰岩,岩体透水性微弱

34、,为相对隔水层之一,透水率q2Lu。(2) 围堰型式及断面结构厂房尾水围堰设计水位为306m。经计算,因大风引超的水位壅高+波浪爬高为1.08m,厂房尾水围堰安全超高取0.5m,计算出厂房围堰顶高程为307.58m,最后考虑其它因素,确定厂房尾水围堰顶高程为308.0m。围堰顶宽为8m,两侧边坡为11.5。堰体填料为石渣混合料,堰体及堰基均采用0.60m厚塑性混凝土防渗墙防渗。防渗墙顶高程307.5m,防渗墙底高程嵌入基岩0.5m。3.6.4 导流工程量施工导流各项导流建筑工程量汇总见表3-1。3.7 截流3.7.1 截流标准截流时段选定为10月。截流标准选择为频率20%10月月平均流量49.

35、6m3/s。表3-1 导流建筑物工程量汇总表项 目单位大坝围堰厂房围堰隧洞堵头合计上游下游土石围堰河漫滩开挖挖方明挖覆盖层万m30.140.14岩石洞挖万m30.280.28小计万m30.140.280.42填方石渣混合料万m313.446.062.4421.94戗堤块石万m32.422.42护坡抛石万m30.220.22小计万m315.866.062.6624.58塑性混凝土防渗墙m240982130585512083围堰拆除万m316.012.282.8321.12混凝土浇筑万m30.450.45回填灌浆m2800800固结灌浆m38003800接触灌浆m2150015003.7.2 截流

36、方式拟采用单戗堤,立堵,单向进占的方式截流。截流戗堤布置在上游土石围堰背水侧,戗堤轴线距围堰轴线27m。3.7.3 截流水力学分析根据水力学计算,截流最大落差为3.74m,最大平均流速为3.8m/s,抛投块体最大粒径为0.4m。因为本工程截流流量和龙口最大平均流速都较小,所以截流较容易。详见表3-2。表3-2 截流水力学特征表截流流量龙口水面宽度(m)龙口分流量(m3/s)导流洞分流量(m3/s)上游水位(m)落差(m)龙口最大平均流速(m/s)49.64049.60305.130.131.222549.60305.650.651.401249.60306.0013.80538.611.030

37、7.0023.500049.6308.763.7403.8 导流隧洞下闸封堵、水库蓄水与下游供水3.8.1 导流隧洞下闸封堵(1) 导流隧洞封堵时段水位控制导流隧洞下闸后,水库将进行初期蓄水,上游水位将上升。上游水位的控制需满足大坝和导流隧洞的结构安全要求。其中,导流隧洞进水塔(包括闸门及门槽金属埋件)和洞身进口段结构受上游水位的影响尤为显著。目前导流隧洞的施工已基本完毕。根据导流隧洞进水塔及进口段的施工资料,以及相关的地质资料,经计算复核,导流隧洞进水塔及进口段的衬砌结构不能满足下闸蓄水至正常蓄水位的工况。其中,后者为控制工况。导流隧洞下闸后,在导流隧洞堵头施工期间,导流隧洞进口段将直接位于

38、库水位之下,外水压力将直接作用在隧洞衬砌上。该洞段围岩厚度单薄,地质条件差,为类岩石,虽然采用了固结灌浆等处理措施,但对围岩的物理力学性质提高有限。此外,为防止库水与导流隧洞洞身形成连通管道,而使导流隧洞堵头施工期间的渗水量加大至不可控制,在导流隧洞进口段的洞周没有布置排水孔,该措施的不利影响就是使外水压力的折减十分有限。计算结果表明,为确保导流隧洞堵头施工期间,导流隧洞进水塔及洞身进口段的安全,上游水位宜控制在355m以下,否则需另行采取措施。(2) 下闸封堵方案根据导流隧洞下闸封堵时段的水位控制要求以及施工总进度要求,拟采用下闸封堵方案的基本构想为:在导流隧洞永久堵头的上游布置一个临时堵头

39、。临时堵头的挡水标准为5月5%洪水流量1010m3/s。导流隧洞下闸后,在上游蓄水位达到355.0m控制水位之前,快速施工完成临时堵头,并使其具备设计挡水条件。在临时堵头的保护下,再施工永久堵头。经研究,导流隧洞的下闸时间初步定在2009年2月。蓄水计算结果表明,在上游蓄水位达到355.0m之前,临时堵头的施工时间约为1个月。当洪水流量达到临时堵头的设计挡水标准时,在两个大坝中孔泄洪条件下,相应上游水位为367.74m,计算分析结果,临时堵头的长度为14m。临时堵头施工完毕后,紧接着进行永久堵头的施工,至5月底结束。永久堵头的挡水标准与大坝相同,计算分析结果,永久堵头的长度为22m。3.8.2

40、 水库蓄水与下游供水(1) 水库蓄水按照下闸时间和施工进度安排,中孔下闸蓄水的时间安排在2010年1月初,按蓄水时段内保证率75%各月月平均流量计算,至6月底,总蓄水量为2.34亿m3,相应上游库水位为395m,超过发电最低水位3m。7月初第一台机组可以发电。(2) 下游供水在坝址下游有支流李子沟汇入,及下游已建成寺坪水库,汛期雨量较丰沛,可满足下游的工农业生产及居民生活用水,因此,本工程下闸蓄水期间可不考虑下游供水的问题。4 料源选择与开采4.1 混凝土骨料(1) 需用量三里坪水电站主体工程混凝土量50.92万m3,计及临建工程、施工损耗、地质缺陷处理等混凝土总量约54.01万m3,共计需要

41、混凝土骨料约83.1万m3,其中粗骨料约57.40万m3,细骨料(砂)约25.1 万m3,共需毛料64.68万m3(自然方)。(2) 料场选择规划三里坪水电站坝区周围天然砂石料十分贫乏,其数量和质量均不能满足混凝土骨料的要求。主要以人工骨料为主。根据三里坪水电站地质报告分析,明挖岩石主要为全、强风化至中风化岩石,可利用作混凝土骨料的开挖料较少,不考虑利用明挖开挖料。洞挖料主要来自地下厂房洞室群开挖、渗控工程和泄洪洞开挖,洞挖岩石为III类围岩、III类围岩和IVV类围岩,根据地质报告分析,可利用料为III类围岩。因此,人工砂石系统毛料来源一是考虑开挖利用料,另一是料场开采。料场选择规划目前有两

42、种方案比较:方案一:选择地质勘测报告提供的土地岭S2人工骨料场。根据坝区附近天然建材勘察结果,在坝址上游右岸的S2号料场可作为混凝土骨料料源。土地岭S2人工骨料场位于坝址下游南河左岸土地岭一带、呈近东西走向的山地地貌形态,山脊高程420480m,距厂房直线距离约500m。料场基岩裸露,地面高程390410m,石料主要分布在山脊或峰顶,山脊坡底地面平缓,跨河运料尚属方便。S2料场岩性为3sh薄层至中厚层结晶灰岩,岩层走向近东西,倾向NE到NW,倾角5070。岩石的饱和抗压强度、软化系数及干密度都满足人工粗细骨料规范的要求。料场地表无用剥离层厚度一般24m,地表沿裂隙面、层面溶缝充填粘土,风化厚度

43、小于1.0m。有用层平均厚度1045m,按开采高程360m计算,储量236万m3,剥离层体积约19万m3,无用层体积约18万m3。根据地质勘探和材料试验分析表明,其岩石作为轧制混凝土骨料的料源时,开采需要选取三游洞组中段岩层,岩层厚度约15m左右,有用料储量约80万m3,开采条件较好,运输较方便。根据工程建筑物布置、工程地质条件,三里坪水电站建筑物开挖利用料为地下厂房洞室群料,约6.32万m3(自然方)。考虑开挖利用料后,S2号料场实际开采量为58.36万m3(自然方)。方案二:选择地下厂房部位高程400m以上山脊作为人工骨料场。地下厂房部位岩体较完整、透水性较弱,属类良质岩体,岩石坚硬,主要

44、为1t1泥质条带灰岩,也可作为混凝土骨料的料源。为保证混凝土骨料能及时、安全的供应,料场开采期间必须采取有效的安全生产措施。1)合理布置料场施工道路及运输方式,以利混凝土骨料运输;2)根据开采强度和作业方式,划定足够的开采面,保证开挖机械和运输机械的行驶线路; 3)料场开采应采用自上而下进行分层爆破,料场开采爆破时,料场内施工道路需临时中断通行,尽量避免石渣向下滚落;4) 选择合理的开采爆破梯段高度、爆破方式以及合理安排开采方向,应控制起爆方向,以减少对已开挖的边坡及其它工程(如地下厂房)的影响; 5) 选择合理的剥采比和合适的配套施工运输机具,以保证混凝土骨料施工进度要求;6) 料场开采时必须进行控制爆破

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